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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkehrsführung. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie eine Überwachungseinrichtung.
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Es ist bekannt, Fahrer von Kraftfahrzeugen dadurch zu unterstützen, dass ihnen Informationen über bestimmte Gefahrstellen zur Verfügung gestellt werden. Neben klassischen Verkehrsfunksystemen ist es auch möglich, dass Gefahrstellen beispielsweise durch andere Kraftfahrzeugen automatisch erkannt werden, wonach Informationen über diese Gefahrstellen direkt über eine Car2Car-Kommunikation oder über einen zentralen Server an weitere Kraftfahrzeuge bereitgestellt werden können.
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Beispielsweise offenbart die Druckschrift
WO 2009/030523 A1 ein Verfahren zum Geobroadcasting, das einen Server nutzt. Hierbei werden Gefahrenwarnungen für einen Fahrer eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei hierzu von unterschiedlichen Fahrzeugen erfasste Messwerte oder Vorabanalysen zentral von einem Server ausgewertet werden. Der Server ermittelt zudem, wer Warnhinweise empfangen soll. Hierbei werden die Warnhinweise an alle Kraftfahrzeuge gesendet, die sich in einem bestimmten Gebiet befinden.
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Ein Verfahren zur Verringerung der Unfallgefahr durch Geisterfahrer ist aus der Druckschrift
DE 10 2014 222 524 A1 bekannt. Hierbei werden Gefahrinformationen von einem Server empfangen, wobei diese Gefahrinformationen einer bestimmten Position zugeordnet sind. Die einzelnen Kraftfahrzeuge stelle ihre Position ebenfalls an den Server bereit, wonach die Relevanz der Gefahr für die einzelnen Kraftfahrzeuge anhand der beiden Positionsinformationen ermittelt wird. Ein Relevanzbereich um die Position des Geisterfahrers, innerhalb dem eine Warnung von Kraftfahrzeugen erfolgt, kann beispielsweise einen Radius von 2 bis 30 km haben.
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Nachteilig an diesen Warnverfahren ist, dass nur eine geringe zeitliche und örtliche Auflösung der Warnhinweise erreicht wird, womit sie ausschließlich dazu geeignet sind, vor dauerhaften oder großflächig wirkenden Gefahren zu warnen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine Unterstützung von Verkehrsteilnehmern bzw. Nutzern von Verkehrsmitteln ermöglicht, wobei eine höhere örtliche und/oder zeitliche Auflösung erreicht werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Verkehrsführung innerhalb eines Überwachungsbereichs einer infrastrukturseitigen Überwachungseinrichtung gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
- - Erfassen von jeweiligen Erfassungsdaten für mehrere Erfassungsobjekte (3, 4, 5), die sich innerhalb des Überwachungsbereichs (1) aufhaltende Verkehrsmittel oder Verkehrsteilnehmer sind, wobei die Erfassungsdaten zumindest eine Position des jeweiligen Erfassungsobjekts (3, 4, 5) beschreiben,
- - Ermittlung von Voraussagedaten für jedes Erfassungsobjekt (3, 4, 5), die eine wahrscheinliche Trajektorie (6, 7, 8) oder mehrere wahrscheinliche Trajektorien (6, 7, 8) des jeweiligen Erfassungsobjekts (3, 4, 5) betreffen, in Abhängigkeit der jeweiligen Erfassungsdaten und einer digitalen Karte des Überwachungsbereichs (1),
- - Überprüfen der wahrscheinlichen Trajektorien (6, 7, 8) der Erfassungsobjekte (3, 4, 5) auf Konflikte (9, 10) zwischen den wahrscheinlichen Trajektorien (6, 7, 8) verschiedener Erfassungsobjekte (3, 4, 5),
- - Ansteuern einer infrastrukturseitigen Hinweiseinrichtung (21, 27) zur Übertragung oder Gabe eines Hinweises an jenes Erfassungsobjekt (3, 4, 5) oder jene Erfassungsobjekte (3, 4, 5), für dessen oder deren wahrscheinliche Trajektorie (6, 7, 8) oder Trajektorien (6, 7, 8) wenigstens ein Konflikt (9, 10) vorliegt.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Überwachungseinrichtung zu nutzen, die für die einzelnen Erfassungsobjekte, also für Verkehrsmittel und Verkehrsteilnehmer im Überwachungsbereich, jeweils wenigstens eine wahrscheinliche Trajektorie ermittelt, auf der sich das entsprechende Erfassungsobjekt voraussichtlich bewegen wird. Anschließend werden die wahrscheinlichen Trajektorien für die unterschiedlichen Erfassungsobjekte durch die Überwachungseinrichtung auf mögliche Konflikte überprüft, also beispielsweise darauf, ob sich die Trajektorien schneiden oder ob ein Mindestabstand zwischen diesen Trajektorien unterschritten wird. Die erfindungsgemäße Berücksichtigung einer digitalen Karte des Überwachungsbereichs bei der Prognose der Trajektorien ermöglicht es, voraussichtliche Verkehrsflüsse im Überwachungsbereich, beispielsweise Spurführungen, zu berücksichtigen und somit bereits aus relativ einfachen Erfassungsdaten, die beispielsweise ausschließlich die Positionen des Erfassungsobjekts beschreiben, wahrscheinliche Trajektorien voraussagen zu können. Die Genauigkeit einer Prognose kann selbstverständlich weiter verbessert werden, indem zusätzliche Erfassungsdaten, beispielsweise Bewegungsgeschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen, erfasst werden.
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Durch die erfindungsgemäße trajektorienbasierte Konfliktermittlung können potentielle Gefahren für die Verkehrsmittel bzw. Verkehrsteilnehmer bzw. notwendige Änderungen von voraussichtlichen Trajektorien mit hoher Genauigkeit erkannt werden. Es wird somit möglich, mit hoher örtlicher und zeitlicher Auflösung auf Einflüsse reagieren zu können, die für die Führung der Verkehrsmittel bzw. die Bewegung der Verkehrsteilnehmer relevant sind. Um eine hohe zeitliche und örtliche Auflösung für das erfindungsgemäße Verfahren zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Erfassung der Erfassungsdaten bzw. die Hinweisgabe oder -übertragung mit geringen Latenzen erfolgen können und eine hochgenaue Erfassung der Positionen der Erfassungsobjekte erfolgen kann. Ansätze hierfür werden später detailliert erläutert.
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Die Hinweisgabe bzw. Übertragung des Hinweises kann insbesondere für ein Erfassungsobjekt erfolgen, das ein Kraftfahrzeug ist. Das Kraftfahrzeug kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens manuell, assistiert oder zumindest teilautomatisiert geführt sein. Je nachdem, inwieweit Fahreingriffe durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind, kann bei Empfang eines Hinweises von der infrastrukturseitigen Hinweiseinrichtung eine Hinweisgabe an diesen Fahrer und/oder eine Ansteuerung von Aktoren zur Fahrerassistenz bzw. zur zumindest teilautomatisierten Führung des Kraftfahrzeugs erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, entsprechende Hinweise der infrastrukturseitigen Hinweiseinrichtung an andere Verkehrsteilnehmer, beispielsweise Radfahrer und/oder Fußgänger, zu geben. Dies kann beispielsweise durch eine Ausgabe akustischer und/oder optischer Hinweise durch die infrastrukturseitige Hinweiseinrichtung oder durch eine Übertragung des Hinweises an eine dem jeweiligen Verkehrsteilnehmer zugeordnete Kommunikationseinrichtung erfolgen, die anschließend einen optischen, akustischen oder haptischen Hinweis ausgeben kann.
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Die Erfassungsdaten können neben den Positionen zusätzliche Informationen, beispielsweise bezüglich der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Erfassungsobjekts, umfassen. Es ist auch möglich, dass die Erfassungsdaten eine Klassifizierung des Erfassungsobjekts vorgeben oder dass eine Klassifizierung des Erfassungsobjekts in Abhängigkeit der Erfassungsdaten erfolgen kann. Beispielsweise kann zwischen verschiedenen Verkehrsmitteln bzw. Verkehrsteilnehmern unterschieden werden, um in Abhängigkeit der digitalen Karte mögliche Bewegungspfade für die Ermittlung wahrscheinlicher Trajektorien zu ermitteln. Beispielsweise ist es möglich, dass bestimmte Bewegungspfade für bestimmte Verkehrsteilnehmer, beispielsweise Kraftfahrzeuge, nicht nutzbar sind, oder dass eine Nutzung bestimmter Bewegungspfade durch bestimmte Verkehrsmittel bzw. Verkehrsteilnehmer unwahrscheinlich ist. Die digitale Karte kann die Verkehrsführung im überwachten Bereich beschreiben. Beispielsweise können nutzbare Bereiche und/oder wahrscheinliche Bewegungsrichtungen bzw. Pfade für bestimmte Bereiche, insbesondere in Abhängigkeit einer Klasse des jeweiligen Erfassungsobjekts, durch die digitale Karte vorgegeben sein.
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Die Voraussagedaten können eine oder mehrere Trajektorien beschreiben, wobei den einzelnen Trajektorien insbesondere eine jeweilige Wahrscheinlichkeit zugeordnet wird, mit der die entsprechende Trajektorie voraussichtlich genutzt wird. Die Trajektorien können zeitabhängig ermittelt werden, wodurch die zeitliche Bewegung des Erfassungsobjekts entlang der Trajektorie beschrieben werden kann. Werden mehrere Trajektorien vorausgesagt, kann dies insbesondere in Form einer oder mehrerer Trajektorienscharen erfolgen, die durch einen oder mehrere Parameter parametrisiert sind. Hierbei kann für die einzelnen Parameter insbesondere eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für die verschiedenen Parameterwerte ermittelt werden.
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Der überwachte Bereich kann eine Parkfläche sein, beispielsweise in einem Parkhaus, einer Tiefgarage oder auf einem Parkplatz.
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Die Übertragung des Hinweises und/oder die Erfassung von zumindest Teilen der Erfassungsdaten kann über ein gemeinsam durch alle Erfassungsobjekte und/oder diesen zugeordnete Einrichtungen genutztes lokales Funknetz erfolgen. Die Nutzung eines lokalen Funknetzes, wobei eine Kommunikation beispielsweise über WLAN oder Bluetooth erfolgen kann, ermöglicht eine Übermittlung von Nachrichten mit geringer Latenz, wodurch eine hohe Zeitauflösung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden kann bzw. auch für zeitkritische Vorgänge Hinweise gegeben werden können.
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Vorzugsweise wird ein Funknetz mit einer Umlaufzeit von weniger als 50 ms, insbesondere von weniger als 20 ms, genutzt. Typische Umlauf- oder „round-trip“-Zeiten, das heißt Zeiten, die eine Übertragung einer Nachricht von einem Kommunikationsteilnehmer zu einem weiteren Kommunikationsteilnehmer und zurück erfordert, betragen beispielsweise in WLAN-Netzen 4 bis 10 ms. Komplexere Netzstrukturen, wie beispielsweise Mobilfunknetze, bei denen mehrere lokale Funksubnetze über ein übergeordnetes Netzwerk verbunden sind, weisen typischerweise deutlich längere Umlaufzeiten auf. Beispielsweise ist eine typische Umlaufzeit in einem UMTS Netz 300 bis 400 ms. Derartig lange Umlaufzeiten würden zu einer deutlichen Verzögerung von Warnungen oder Fahreingriffen im erfindungsgemäßen Verfahren führen, weshalb erfindungsgemäß Funknetze mit geringen Umlaufzeiten genutzt werden sollten.
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Die Erfassungsdaten wenigstens eines Erfassungsobjekts können erfasst werden, indem durch wenigstens eine Sensoreinrichtung dieses Erfassungsobjekts das Umfeld des Erfassungsobjekts betreffende Umfelddaten erfasst werden, wonach die Erfassungsdaten in Abhängigkeit der Umfelddaten und der oder einer weiteren digitalen Karte ermittelt werden. Dies ist insbesondere für Erfassungsobjekte möglich, die Kraftfahrzeuge sind, da diese häufig entsprechende Sensoreinrichtungen aufweisen. Als Sensoreinrichtung können beispielsweise eine Kamera, ein Laserscanner, ein Radarsensor oder ein Ultraschallsensor genutzt werden. Vorzugsweise werden die Erfassungsdaten, insbesondere die Position des Erfassungsobjekts, erfassungsobjektseitig ermittelt. Beispielsweise kann in einem Kraftfahrzeug eine digitale Karte gespeichert sein und die Umfelddaten können zu dieser Karte registriert werden. Alternativ können die Umfelddaten an die Überwachungseinrichtung übertragen werden, um dort unter Berücksichtigung der dort gespeicherten digitalen Karte ausgewertet zu werden.
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Eine Ermittlung von Positionen bzw. Bewegungen aus Umfelddaten und einer digitalen Karte ist auf verschiedene Weisen möglich. So kann eine Merkmalserkennung in den Umfelddaten durchgeführt werden, um bestimmte charakteristische Merkmale in dem Umfeld des Erfassungsobjekts zu ermitteln, deren Positionen auch in den digitalen Kartendaten gespeichert sind. Ergänzend oder alternativ kann eine Registrierung auf Basis von Bilddaten erfolgen. Beispielsweise können die Umfelddaten in eine Ebene projiziert werden, beispielsweise in Form eines Top-View-Bildes, wie es in Kraftfahrzeugen teilweise zur Umgebungsdarstellung genutzt wird. Dieses projizierte Bild kann mit der digitalen Karte verglichen werden.
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Eine Positionsbestimmung bzw. eine Bewegungsbestimmung in Abhängigkeit von Umfelddaten ermöglicht eine hochgenaue Bestimmung der entsprechenden Größen. Um die Robustheit dieser Bestimmung zu verbessern und eine entsprechende Bestimmung mit geringerem Rechenaufwand zu ermöglichen, ist es möglich, dass zunächst eine Grobbestimmung der Position des Erfassungsobjekts erfolgt, beispielsweise durch ein satellitenbasiertes Positionsbestimmungssystem, insbesondere durch einen am Erfassungsobjekt vorgesehenen GPS-Sensor. Anhand dieser Daten kann ermittelt werden, mit welchem Abschnitt einer digitalen Karte die Umfelddaten registriert werden sollen, um die Position des Erfassungsobjekts bzw. dessen Bewegung zu ermitteln.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es ergänzend oder alternativ möglich, dass die Erfassungsdaten zumindest teilweise durch eine infrastrukturseitige Sensoreinrichtung erfasst werden. Beispielsweise können Kameras oder Ähnliches vorgesehen sein, deren Erfassungsbereiche bekannt sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Zuordnung von über diese Sensoreinrichtung erfassten Erfassungsobjekten zu bestimmten Positionen auf der digitalen Karte.
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Die Hinweiseinrichtung kann eine infrastrukturseitige Anzeigeeinrichtung, insbesondere ein Display, sein. Beispielsweise können in dem Überwachungsbereich mehrere Anzeigeeinrichtungen vorgesehen sein, die beispielsweise auf freie Parkplätze hinweisen, Informationen und/oder Werbung anzeigen oder Ähnliches. Soll ein Hinweis an einen bestimmten Verkehrsteilnehmer oder den Nutzer eines bestimmten Verkehrsmittels gegeben werden, können eine oder mehrere Anzeigeeinrichtungen im Sichtfeld des Verkehrsteilnehmers bzw. des Nutzers angesteuert werden, um diesem einen entsprechenden Hinweis darauf zu geben, dass ein Konflikt seiner wahrscheinlichen Trajektorie mit der Trajektorie eines weiteren Erfassungsobjekts vorliegt, womit der Verkehrsteilnehmer bzw. Nutzer, unter Umständen bereits bevor das weitere Erfassungsobjekt für ihn sichtbar ist, auf dessen voraussichtliche Bewegung reagieren kann.
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Das Erfassungsobjekt kann ein Verkehrsmittel, insbesondere ein Kraftfahrzeug, sein, wobei nach Empfang des Hinweises eine verkehrsmittelseitige Hinweiseinrichtung zur Ausgabe eines Nutzerhinweises an einen Nutzer des Verkehrsmittels und/oder wenigstens ein Aktor des Verkehrsmittels zur Führung des Verkehrsmittels auf einer gegenüber der wahrscheinlichen Trajektorie, für die ein Konflikt ermittelt wurde, veränderten Trajektorie angesteuert wird. Beispielsweise kann ein akustischer, optischer oder haptischer Hinweis an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Durch eine Nutzung einer verkehrsmittelseitigen Hinweiseinrichtung kann die Aufmerksamkeit eines Nutzers des Verkehrsmittels besonders effizient auf potentielle Konflikte gerichtet werden, womit dieser Nutzer das Verkehrsmittel derart führen kann, dass entsprechende Konflikte vermieden werden können. Eine Ansteuerung eines Aktors kann beispielsweise im Rahmen einer assistierten Führung dazu dienen, einen Nutzer des Verkehrsmittels zu beeinflussen, beispielsweise indem ein zusätzliches Lenkmoment aufgebracht wird. Besonders vorteilhaft kann das Verkehrsmittel jedoch ohne Eingriffsmöglichkeit durch einen Nutzer auf die veränderte Trajektorie gesteuert werden, beispielsweise im Rahmen eines autonomen Fahrbetriebs.
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Wenigstens einem Verkehrsteilnehmer und/oder wenigstens einem Nutzer eines Verkehrsmittels kann eine mobile Kommunikationseinrichtung zugeordnet sein, über die zumindest Teile der Erfassungsdaten für diesen Verkehrsteilnehmer oder dieses Verkehrsmittel erfasst werden und/oder an die der Hinweis übertragen wird. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, gezielt Hinweise an Fußgänger oder Fahrradfahrer zu geben bzw. zumindest Teile der Erfassungsdaten für einen dieser Verkehrsteilnehmer zu erfassen. Die mobile Kommunikationseinrichtung kann nach Empfang des Hinweises ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Warnsignal an den Verkehrsteilnehmer bzw. den Nutzer ausgeben und/oder eine Handlungsanweisung, beispielsweise über eine Displayanzeige oder eine Sprachausgabe ausgeben. Die Erfassungsdaten bzw. Teile der Erfassungsdaten können über eine Sensorik der Kommunikationseinrichtung, beispielsweise eine Kamera eines Mobiltelefons, eine Positionsbestimmungseinrichtung, beispielsweise einen GPS-Sensor, und/oder einen Beschleunigungssensor, erfasst werden.
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Es ist möglich, dass die mobile Kommunikationseinrichtung dem Nutzer oder dem Verkehrsteilnehmer Navigationshinweise für eine Navigation in dem Überwachungsbereich bereitstellt. Hier wäre ein gezieltes Routing bzw. eine gezielte Navigation zu Vermeidung von prädizierten gefährlichen oder konfliktreichen Situationen denkbar. Beispielsweise können diese Navigationshinweise zur Navigation eines Kraftfahrzeugs zu einem Stellplatz bzw. eines Nutzers des Kraftfahrzeugs zu dem abgestellten Kraftfahrzeug dienen. Durch eine Bereitstellung dieser Zusatzfunktionalität kann die Akzeptanz einer entsprechenden Anwendung der mobilen Kommunikationseinrichtung, beispielsweise in Form einer App, erhöht werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass mehr Verkehrsteilnehmer bzw. Nutzer diese Anwendung verwenden, womit diese Anwendung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch dazu genutzt werden kann, Hinweise an mehr Verkehrsteilnehmer bzw. Nutzer zu geben/oder zumindest Teile der Erfassungsdaten für diese Verkehrsteilnehmer bzw. Nutzer zu erfassen.
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Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinrichtung und einer Kommunikationseinrichtung, wobei das Kraftfahrzeug dazu eingerichtet ist, als Verkehrsmittel an dem erfindungsgemäßen Verfahren teilzunehmen, wobei durch die Steuereinrichtung zumindest Teile der das Kraftfahrzeug betreffenden Erfassungsdaten erfassbar und über die Kommunikationseinrichtung an die Überwachungseinrichtung bereitstellbar sind und/oder wobei Hinweise der Überwachungseinrichtung über die Kommunikationseinrichtung empfangbar und in deren Abhängigkeit eine Hinweiseinrichtung des Kraftfahrzeugs zur Ausgabe eines Nutzerhinweises an einen Nutzer des Kraftfahrzeugs und/oder wenigstens ein Aktor des Kraftfahrzeugs zur Führung des Kraftfahrzeugs auf einer gegenüber der wahrscheinlichen Trajektorie, für die ein Konflikt ermittelt wurde, veränderten Trajektorie ansteuerbar sind. Die Ermittlung der Erfassungsdaten bzw. die Hinweisausgabe kann erfolgen, wie vorangehend zum erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.
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Zudem betrifft die Erfindung eine Überwachungseinrichtung mit einer Verarbeitungseinrichtung, durch die das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung können durch die zum erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Merkmale weitergebildet werden und umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen und der zugeordneten Figur, die eine Verkehrssituation zeigt, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens durch mehrere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Kraftfahrzeuge und ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung ausgeführt wird.
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Die Figur zeigt eine Situation, in der ein Verfahren zur Verkehrsführung innerhalb eines Überwachungsbereichs 1 einer infrastrukturseitigen Überwachungseinrichtung 2 durchgeführt wird. Hierbei werden für mehrere Erfassungsobjekte 3, 4, 5 jeweils wahrscheinliche Trajektorien 6, 7, 8 prädiziert und überprüft, ob zwischen diesen Trajektorien Konflikte 9, 10 auftreten. Die Erfassungsobjekte 3, 4 sind hierbei Verkehrsmittel, nämlich Kraftfahrzeuge, die jeweils durch einen nicht gezeigten Nutzer oder autonom geführt werden. Das Erfassungsobjekt 5 ist ein Verkehrsteilnehmer, nämlich ein Fußgänger.
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Zunächst werden Erfassungsdaten für die Erfassungsobjekte 3, 4, 5, die sich innerhalb des Überwachungsbereichs 1 aufhalten, erfasst, wobei diese Erfassungsdaten zumindest die Position des jeweiligen Erfassungsobjekts 3, 4, 5 beschreiben. Um eine hohe Präzision der prädizierten wahrscheinlichen Trajektorien 6, 7, 8 zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn diese Positionen mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Eine derart hohe Genauigkeit kann durch übliche Positionserfassungssysteme, beispielsweise durch GPS-Systeme häufig nicht sichergestellt werden.
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Die Erfassungsdaten für die Erfassungsobjekte 3, 4, also die Kraftfahrzeuge, werden daher ermittelt, indem durch wenigstens eine Sensoreinrichtung 11, 12 des jeweiligen Kraftfahrzeugs, die beispielsweise eine Kamera sein kann, das Umfeld des jeweiligen Kraftfahrzeugs betreffende Umfelddaten erfasst werden. Diese werden an eine jeweilige Steuereinrichtung 13, 14 der Kraftfahrzeuge bereitgestellt, wonach durch diese unter Verwendung einer in der jeweiligen Steuereinrichtung 13, 14 gespeicherten digitalen Karte des Überwachungsbereichs 1 eine jeweilige Position für die Kraftfahrzeuge ermittelt wird. Hierbei können die Umfelddaten in eine Fahrebene der Kraftfahrzeuge projiziert werden und diese Projektion kann mit den digitalen Kartendaten verglichen werden. Alternativ oder ergänzend können Merkmale im Umfeld der Kraftfahrzeuge erkannt werden und deren Position kann mit in der digitalen Karte gespeicherten Merkmalen verglichen werden. Um eine derartige Positionsfindung zu erleichtern, ist es möglich, zunächst für die Kraftfahrzeuge eine ungefähre Position zu bestimmen, beispielsweise durch eine Auswertung von Daten eines satellitenbasierten Positionsbestimmungssystems. Diese ungefähre Position kann einen Kartenausschnitt der digitalen Karte vorgeben, zu dem die jeweils erfassten Umfelddaten registriert werden sollen.
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Die Erfassungsdaten können zudem weitere zu den Kraftfahrzeugen erfasste Daten, beispielsweise eine erfasste Fahrgeschwindigkeit, einen Lenkwinkel, Daten eines Beschleunigungssensors oder Ähnliches umfassen. Die Erfassungsdaten werden anschließend durch Kommunikationseinrichtungen 15, 16 der Kraftfahrzeuge an eine Kommunikationseinrichtung 17 der Überwachungseinrichtung 2 übertragen.
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Um die Erfassungsdaten des Erfassungsobjekts 5, also des Fußgängers, zu erfassen, wird eine infrastrukturseitige Sensoreinrichtung 18, beispielsweise eine Kamera, genutzt. Da der Erfassungsbereich der Kamera 18 bekannt ist, kann unmittelbar aus den Bilddaten der Kamera eine Position des Fußgängers ermittelt werden. Über mehrere Bilder hinweg können auch Bewegungsgeschwindigkeiten, Beschleunigungen und Ähnliches für den Fußgänger ermittelt werden. Die Sensordaten der infrastrukturseitigen Sensoreinrichtung können ergänzend auch genutzt werden, um die Erfassungsdaten der Erfassungsobjekte 3, 4, also der Kraftfahrzeuge, zu validieren oder um die Erfassungsgenauigkeit weiter zu erhöhen.
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Erfassungsdaten für den Fußgänger können zudem zumindest teilweise durch eine dem Fußgänger zugeordnete mobile Kommunikationseinrichtung 19 bereitgestellt werden. Im einfachsten Fall können beispielsweise Daten eines satellitenbasierten Positionsbestimmungssystems von der mobilen Kommunikationseinrichtung 19 an die Überwachungseinrichtung 2 bereitgestellt werden. Hierdurch können eventuelle Uneindeutigkeiten bei der Bestimmung der Position oder anderer Erfassungsdaten des Fußgängers aufgelöst werden bzw. es kann eine Validierung der Erfassungsdaten erfolgen. Ergänzend ist es beispielsweise auch möglich, dass die Kommunikationseinrichtung 19 selbst Sensoren, beispielsweise eine Kamera, aufweist, die die Umgebung des Erfassungsobjekts 5 erfassen. In diesem Fall kann die Positionsbestimmung in Abhängigkeit dieser Umgebungsdaten erfolgen, wie dies zu den Kraftfahrzeugen erläutert wurde.
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Die Erfassungsdaten der einzelnen Erfassungsobjekte 3, 4, 5 werden durch eine Verarbeitungseinrichtung 20 der Überwachungseinrichtung 2 verarbeitet, um für jedes der Erfassungsobjekte 3, 4, 5 jeweils die wahrscheinlichen Trajektorien 6, 7, 8 zu ermitteln. Hierbei wird eine in der Verarbeitungseinrichtung 20 gespeicherte digitale Karte genutzt, um Bewegungsmöglichkeiten bzw. wahrscheinliche Bewegungspfade für die einzelnen Erfassungsobjekte 3, 4, 5 zu ermitteln. Beispielsweise kann diese Karte beschreiben, welche Abschnitte des Überwachungsbereichs 1 jeweils durch die Erfassungsobjekte 3, 4, 5 begehbar bzw. befahrbar sind. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Erfassungsobjekte 3, 4, 5 in Abhängigkeit der Erfassungsdaten durch die Verarbeitungseinrichtungen 20 klassifiziert werden, um beispielsweise zwischen Fußgängern und Kraftfahrzeugen zu unterscheiden.
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Zudem kann die digitale Karte beispielsweise den Verlauf von Gehwegen bzw. Fußgängerübergängen, Fahrspuren und Ähnlichem beschreiben. In Abhängigkeit davon, auf welcher Fahrspur bzw. welchem Gehweg sich ein Erfassungsobjekt 3, 4, 5 befindet bzw. unter Umständen in Abhängigkeit der Orientierung des Erfassungsobjekts 3, 4, 5 bezüglich einer entsprechenden Fahrspur bzw. eines entsprechenden Gehweges, kann eine wahrscheinliche Trajektorie prädiziert werden. Beispielsweise kann für das Erfassungsobjekt 3, das sich geradlinig auf einer Fahrspur bewegt, prädiziert werden, dass es seine Fahrt entlang der Fahrspur gemäß der wahrscheinlichen Trajektorie 6 fortsetzt. Das Erfassungsobjekt 4 ist ein Kraftfahrzeug, das bezüglich einer Fahrspur, auf der es sich befindet, schräg steht. Daher kann aus den digitalen Kartendaten und den Erfassungsdaten prädiziert werden, dass das Kraftfahrzeug voraussichtlich abbiegt und somit der wahrscheinlichen Trajektorie 7 folgt. Für das Erfassungsobjekt 5 kann ermittelt werden, dass es sich um einen Fußgänger handelt, der sich auf einer Fahrspur befindet. Hierbei kann davon ausgegangen werden, dass der Fußgänger die Fahrspur im Wesentlichen geradelinig überquert, das heißt beispielsweise der wahrscheinlichen Trajektorie 8 folgt.
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Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in der Figur jeweils nur eine wahrscheinliche Trajektorie für die verschiedenen Erfassungsobjekte 3, 4, 5 dargestellt. Es ist in dem erläuterten Verfahren jedoch möglich, dass mehrere wahrscheinliche Trajektorien, insbesondere mit einer jeweiligen zugeordneten Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich das jeweilige Erfassungsobjekt entlang dieser wahrscheinlichen Trajektorie bewegt, ermittelt werden. Diese können separat voneinander oder zumindest teilweise in Form von Trajektorienscharen vorgegeben werden, bei denen eine Grundtrajektorie durch einen oder mehrere Parameter parametrisiert ist. Hierbei können Wahrscheinlichkeitsverteilungen für den oder die Parameter ermittelt werden.
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Wie in der Figur dargestellt schneidet die wahrscheinliche Trajektorie 7 die wahrscheinlichen Trajektorien 6 und 8, womit für die einzelnen Erfassungsobjekte 3, 4, 5 jeweils festgestellt wird, dass Konflikte 9, 10 zwischen den wahrscheinlichen Trajektorien dieser Erfassungsobjekte 3, 4, 5 vorliegen. Um diese Konflikte 9, 10 zu vermeiden, sollen der Fußgänger bzw. die Fahrer der Kraftfahrzeuge gewarnt werden bzw. es sollen automatische Fahreingriffe in den Kraftfahrzeugen 3, 4 erfolgen. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn eine Fahrsituation unübersichtlich ist, also beispielsweise wenn Hindernisse zwischen den einzelnen Erfassungsobjekten 3, 4, 5 vorhanden sind, die dazu führen, dass die einzelnen Verkehrsteilnehmer bzw. Nutzer von Verkehrsmitteln sich nicht unmittelbar sehen können. Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde in der Figur auf eine Darstellung entsprechender Hindernisse verzichtet.
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Zur Gabe eines entsprechenden Hinweises an eines oder mehrere der Erfassungsobjekte 3, 4, 5 kann die Überwachungseinrichtung 2 direkt oder über ihre Kommunikationseinrichtung 17 eine infrastrukturseitige Anzeigeeinrichtung, die vorzugsweise ein Display sein kann, als infrastrukturseitige Hinweiseinrichtung 21 ansteuern. Entsprechende Displays können beispielsweise in Parkhäusern oder Tiefgaragen vorgesehen sein, um Navigationshinweise an Fahrzeuge zu Parkplätzen zu geben oder andere Informationen oder Werbung darzustellen. Die Ansteuerung kann derart angepasst werden, dass in dem Fall, wenn Konflikte 9, 10 zwischen wahrscheinlicher Trajektorien 6, 7, 8 der Erfassungsobjekten 3, 4, 5 auftreten, die übliche Anzeige durch einen entsprechenden Warnhinweis ersetzt wird. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung 21 rot blinken oder Warnhinweise in Form von Texten oder Symbolen darstellen.
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Ergänzend oder alternativ kann ein individuelles Warnen für die einzelnen Verkehrsteilnehmer bzw. Nutzer von Verkehrsmitteln erfolgen. Beispielsweise kann die infrastrukturseitige Hinweiseinrichtung 27 deren Funktion alternativ auch durch die Kommunikationseinrichtung 17 bereitgestellt werden könnte, einen entsprechenden Hinweis an die Kommunikationseinrichtung 15, 16 der Kraftfahrzeuge und/oder an die mobile Kommunikationseinrichtung 19 übertragen, wonach durch die mobile Kommunikationseinrichtung 19 bzw. die verkehrsmittelseitigen Hinweiseinrichtungen 22, 23 ein optischer, akustischer oder haptischer Hinweis ausgegeben werden kann. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass in den Kraftfahrzeugen bei Empfang eines entsprechenden Hinweises ein jeweiliger Aktor 25, 26 des Kraftfahrzeugs zur Führung des Kraftfahrzeugs auf einer gegenüber der wahrscheinlichen Trajektorie 6, 7 veränderten Trajektorie angesteuert wird. Beispielsweise kann in der gezeigten Verkehrssituation das Erfassungsobjekt 4 automatisch abgebremst werden, um die Erfassungsobjekte 3, 5 passieren zu lassen oder Ähnliches.
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Die beschriebene Erkennung von Konflikten 9, 10 und eine entsprechende Hinweisgabe bzw. das Auslösen entsprechender Fahreingriffe ist zeitkritisch. Daher sollen Latenzen im Rahmen der Kommunikation zwischen den Erfassungsobjekten 3, 4, 5 und der Überwachungseinrichtung 2 möglichst gering gehalten werden. Dies wird dadurch realisiert, dass ein gemeinsames Funknetz, beispielsweise ein WLAN- oder ein Bluetooth-Netz, für die gesamte Kommunikation genutzt wird. Es wird insbesondere vermieden, dass mehrere verschiedene Subnetze zur Kommunikation genutzt werden, zwischen denen eine Vermittlung erforderlich ist, wie dies beispielsweise bei Mobilfunkprotokollen der Fall ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass Umlaufzeiten in dem Funknetz, also die Zeit, die eine Nachricht benötigt, um von einem Kommunikationsteilnehmer zu einem beliebigen anderen Kommunikationsteilnehmer und zurück übertragen zu werden, von weniger als 50 ms, insbesondere von weniger als 20 ms, erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2009/030523 A1 [0003]
- DE 102014222524 A1 [0004]
